Quantitative analysys of amine-derived compounds against Helicobacter pylori clinical strains.

Helicobacter pylori is one of the most common pathogenic microorganism in the world. The association between Helicobacter pylori infection and gastroduodenal diseases such as inflammation or ulceration of stomach and duodenum has been proved. Helicobacter pylori infection treatment is recommended for patients suffering from these diseases. Increased resistance of Helicobacter pylori strains to recommended drugs has led to a search for alternatives to this antimicrobial agents effective for Helicobacter pylori infection treatment.In this research, we have studied the anti-Helicobacter pylori effect of 46 newly synthesized amine-derived compounds. These substances were synthesized in Department of Bioorganic Chemistry, Faculty of Pharmacy, Jagiellonian University Medical College. The disc-diffusion method was used to screen tested compounds against Helicobacter pylori ATCC 43504, Helicobacter pylori J99, Helicobacter pylori 488, and Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922 as control. In preliminary studies 46 amine-derived compounds were used in 10mg/ml solution. The higher activity against Helicobacter pylori strains than against Staphylococcus aureus and Escherichia coli was proved on the basis of size of growth inhibition zones. 45 compounds were active against Helicobacter pylori ATCC 43504 (size of growth inhibition zone was more than 8mm) and 29 compounds were high active against this strain (size of growth inhibition zone was more than 30mm). From all of newly synthesized amino-derived compounds 44 compounds were active against Helicobacter pylori J99 (size of growth inhibition zone was more than 8mm) and 23 compounds were high active against this strain (size of growth inhibition zone was more than 30mm). Against Helicobacter pylori 488 45 compounds were active (size of growth inhibition zone was more than 8mm) and 26 compounds were high active against this strain (size of growth inhibition zone was more than 30mm).15 compounds from the most active against Helicobacter pylori strains, were selected to measurement Minimal Inhibition Concentration (MIC) against Helicobacter pylori ATCC 43504. The strongest growth inhibition against Helicobacter pylori (MIC=50) were proved in 11 from 15 tested compounds. The structure-activity relationship wasn't proved in this research. Xanthone amine-derived had stronger anti-Helicobacter pylori activity than other compounds. This study was a screening test.

Helicobacter pylori jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych drobnoustrojów chorobotwórczych na świecie. Antybiotykoterapia zakażenia H. pylori stała się jednym z głównych elementów leczenia schorzeń, takich jak wrzody żołądka i dwunastnicy, czy zapalenie żołądka typu B. Jednak wśród izolowanych szczepów, coraz częściej potwierdzana jest ich oporność na rekomendowane leki przeciwbakteryjne, co przyczynia się do nieskuteczności terapii oraz nasuwa konieczność poszukiwania nowych leków aktywnych wobec H. pylori. Przebadano aktywność 46 nowych pochodnych aminowych zsyntetyzowanych w Zakładzie Chemii Bioorganicznej Katedry Chemii Organicznej UJCM, wobec szczepów Helicobacter pylori ATCC 43504, Helicobacter pylori J99, Helicobacter pylori 488 a także kontrolnie wobec Staphylococcus aureus ATCC 25923 i Escherichia coli ATCC 25922. W badaniu wstępnym zastosowano metodę dyfuzyjno-krążkową, przy użyciu bibułowych krążków nasączonych uprzednio roztworem badanych związków w stężeniu 10mg/ml. Na podstawie wielkości stref zahamowania wzrostu szczepów, potwierdzono silną aktywność przeciwbakteryjną większości badanych związków w stężeniu 10mg/ml wobec H. pylori, w porównaniu do niskiej ich aktywności wobec Staphylococcus aureus i Escherichia coli. Wśród badanych pochodnych amin w stężeniu 10mg/ml, aktywność przeciwbakteryjną (strefa zahamowania wzrostu powyżej 8mm) potwierdzono dla 46 związków i szczepu H. pylori ATCC 43504, 45 związków i H. pylori J99 oraz 45 związków i szczepu H. pylori 488, co stanowi odpowiednio 100%, 97,83% i 97,83% wszystkich badanych związków. Natomiast silną aktywność przeciwbakteryjną oraz strefy zahamowania wzrostu powyżej 30 mm, potwierdzono dla 29 związków i H. pylori ATCC 43504, 23 związków i H. pylori J99 oraz 26 związków i H.pylori 488, co stanowi odpowiednio 63,04%, 50%, i 56,52% wszystkich badanych pochodnych amin. Badanie ilościowe przeprowadzono wobec jednego szczepu H. pylori tj. H. pylori ATCC 43504 i 15 wybranych związków spośród 46 badanych , które w badaniu jakościowym wykazały dużą aktywność a strefa zahamowania wzrostu H. pylori dla tych związków przekraczała 30 mm. Badanie ilościowe pozwoliło na określenie wartości minimalnego stężenia związku, hamującego wzrost badanego szczepu (Minimal Inhibitory Concentration – MIC). Dobrą aktywność wobec szczepu H. pylori ATCC 43504 potwierdzono w przypadku 11 związków spośród 15 wybranych do badania. Wartość MIC dla tych związków to 50,0μg/ml. Po przeanalizowaniu struktur związków, biorąc pod uwagę wartość MIC, nie znaleziono zależności pomiędzy budową związków a ich aktywnością.Jednak w całej grupie 46 przebadanych pochodnych amin najlepszą aktywność wobec szczepów Helicobacter pylori wykazały związki posiadające w swojej strukturze układ dibenzo-γ-pironu (ksantonu).Przeprowadzone badania aktywności przeciwbakteryjnej pochodnych amin mają charakter skriningowy. Przebadano związki należące do różnorodnych grup chemicznych, aby wyciągnąć wnioski o ewentualnym elemencie farmakoforowym.Wyselekcjonowanie nowej grupy syntetycznych związków o aktywności przeciwdrobnoustrojowej może mieć w przyszłości duże znaczenie w leczeniu zakażeń patogennymi, opornymi na stosowane antybiotyki szczepami Helicobacter pylori i ich następstwami, które nie leczone w konsekwencji mogą prowadzić do choroby nowotworowej żołądka.